- •Лабораторнаяработа
- •Изучение основных свойствэлектростатическогополя методическиеуказания
- •Лабораторнаяработа№ 2э.2 изучение основных свойств электростатического поляцельработы
- •Методическоеобоснование
- •Потенциал
- •Описаниеэкспериментальнойустановки
- •Подготовка лабораторной установки к работеиметодикаизмерений
- •Обработкарезультатовизмерений
- •Задание
- •Контрольныевопросы
- •Рекомендованнаялитература
Подготовка лабораторной установки к работеиметодикаизмерений
Подключитьмакети вольтметр к сети220 В.
Перевеститумблер«Сеть»вверхнееположение».
Выбратьнамакетеохватывающуюзарядзамкнутуюповерхность(S1),которая пересекает плоскость поля напряженностиE(поверхность электропро-воднойбумаги)позамкнутойлинии(L1),котораяявляетсяобъединениемконту-ров1и2намакете,иограничиваетповерхность(Sохв.1),содержащуювнутреннийэлектрод(рис.10,а).
Расположитьдвойнойзондтак,чтобыточкиконтактащуповзондас
электропроводнойбумагой находилисьнанормали
nбi
кi-мумаломуэлементу,
астрелканазондеуказываланаправление
nбi
(рис.8).ПоказанияUiвольтметра
(сучетом знака) внести всоответствующуюячейкустроки№1 табл.
Повторить п. 4 для всех остальных элементов. Все значенияUiс уче-том знака внести в соответствующую ячейку строки № 1 табл. в виде перечис-ления (например:+0,157;–0,082;– 0,331; ...).
Таблица
№ |
Ui,В |
N UUi,В i1 |
|
1. |
|
|
|
2. |
|
|
|
3. |
|
|
|
4. |
|
|
|
5. |
|
|
|
Выбрать на макетедругую охватывающуюзаряд замкнутую поверх-ность (S2), которая пересекает плоскость поля напряженностиE(поверхностьэлектропроводной бумаги) по контуру (L2), который ограничивает поверхность(Sохв.2),содержащуювнутреннийэлектрод(рис.10,б).
Выполнить пп. 4, 5. Полученные результаты внести в соответствую-щуюячейкустроки№ 2 табл.
Выбрать на макетене охватывающуюзаряд замкнутую поверхность(S3), которая пересекает плоскость поля напряженностиE(поверхность электро-проводной бумаги) по контуру (L3), который ограничивает поверхность (Sохв.3),несодержащуювнутреннийэлектрод(рис.10,в).
Выполнитьпп.4,5.Полученныерезультатывнестивсоответствую-
щуюячейкустроки№3 табл.
Выбратьнамакетеконтур(L2),которыйохватываетзаряд(внутреннийэлектрод)(рис.10,б),изадатьнаправлениеободавдольэтогоконтура(например,противчасовойстрелки).
Расположитьдвойнойзондтак,чтобыточкиконтактащуповзондас
электропроводнойбумагойнаходилисьнакасательной кi-мумаломуэле-
менту(
i)контура(L2),астрелканазондеуказываланаправление
i.(рис.9).
ПоказанияUiвольтметра(сучетомзнака)внестивсоответствующуюячейкустроки№ 4 табл.
Повторитьп.11длявсехостальныхэлементовконтура(L2).Всезначе-нияUiвнестивсоответствующуюячейкустроки№4табл.ввидеперечисления.
Выбратьнамакетеконтур(L3),которыйнеохватываетзаряд(внутрен-нийэлектрод)(рис.10,в),изадатьнаправлениеободавдольэтогоконтура.
Выполнитьпп.11,12.Полученныерезультатывнестивсоответствую-щуюячейкустроки№5 табл.
Перевеститумблер«Сеть»внижнееположение.
Отключитьмакет ивольтметротсети 220В.
Обработкарезультатовизмерений
Поданным строк№ 1и2табл.вычислитьалгебраическуюсуммуU1и
U2разностейпотенциалов.Результатывнестивсоответствующиеячейкитабл.
СравнитьU1иU2напредметихравенства.
По данным строки № 3 табл. вычислить алгебраическую сумму разно-стейпотенциаловU3.Результатвнестивсоответствующуюячейкутабл.
Вычислить отношениеU3/U1и сделать заключение о малости вели-чины этого отношения. При этом необходимо учитывать следующее: если одночисло меньше второго хотя бы в 10 раз (меньше на порядок), то оно может счи-татьсяпренебрежимомалымпосравнениюсовторым числом.
СделатьвыводовыполнениитеоремыГауссадляполявекторанапряженностиEэлектрическогополя винтегральной форме.
Поданным строк№4и5табл. вычислитьалгебраическую суммуU4и
U5.Результатывнестивсоответствующиеячейкитабл.
Вычислить отношениеU4/U1иU5/U1. Сделать заключение о мало-сти величин этих отношений и вывод о выполнении равенства нулю циркуля-ции вектора напряженностиEэлектростатического поля вдоль произвольногоориентированного контура.